棉铃虫Helicoverpa armigera Hubner属鳞翅目夜蛾科,是一种世界性的农业害虫。20世纪90年代初,由于棉铃虫抗药性水平突增,导致棉铃虫大面积暴发,并造成了严重的经济损失。Bt棉由于对靶标害虫具有优异防治效果,在全球广泛种植,有效地控制了棉铃虫为害。Bt棉在整个生长发育时期都表达Bt毒素蛋白(Cry1Ac),对靶标害虫形成巨大选择压力,靶标害虫对Bt棉抗性的演化将成为影响Bt棉使用寿命的限制因素。Bt棉在中国黄河和长江流域棉区已广泛种植多年,Bt棉占棉花总面积90%左右；但在新疆棉区种植面积有限,Bt棉占棉花总面积10%左右。有关黄河流域和长江流域棉区棉铃虫田间种群Cry1Ac抗性基因频率的检测,已有相关报道；但新疆棉区棉铃虫Cry1Ac抗性基因频率还没有报道。本研究采用F：代筛选法检测了2个新疆棉铃虫田间种群Cry1Ac抗性基因频率,筛选获得2个棉铃虫Cry1Ac抗性品系,并测定了这2个抗性品系的抗性谱、抗性遗传方式和钙粘蛋白cDNA全长序列。1.新疆棉铃虫田间种群Cry1Ac抗性等位基因频率的估算采用F2代筛选法检测了2010年采自南疆莎车种群和北疆沙湾棉铃虫种群对Bt毒素Cry1Ac的抗性基因频率。对莎车种群,共筛选了151个单雌系F2后代,其中5个为阳性；对沙湾种群,共筛选了113个单雌系F2后代,其中3个为阳性。经检测和估算,2010年南疆莎车种群和北疆沙湾种群棉铃虫对Cry1Ac的抗性等位基因频率分别为：0.0098和0.0108。2.田间棉铃虫抗性品系抗性谱与抗性遗传方式对F2代筛选获得的阳性单雌系后代用Cry1Ac连续筛选2代,从南疆莎车和北疆沙湾棉铃虫种群中各获得一个抗性品系：SC23和SW34。毒力测定表明,SC23和SW34品系对Cry1Ac活化毒素的抗性倍数分别为22和20倍。SC23抗性品系对Cry1Aa和Cry1Ab分别具有27和20倍的交互抗性,SW34对Cry1Aa和Cry1Ab都具有17倍的交互抗性,两个品系对Cry2Ab均无交互抗性。通过测定抗性品系与敏感品系(SCD)正反交F,种群对Cry1Ac的LC50,结果表明SC23对Cry1Ac抗性为常染色体、不完全隐性遗传,SW34对Cry1Ac抗性为常染色体、不完全显性遗传。3.棉铃虫SC23和SW34抗性品系钙粘蛋白基因的鉴定将SC23和SW34抗性品系分别与SCD-r1(钙粘蛋白基因r1突变纯合品系)、SCD(敏感品系)进行杂交,根据其F,后代对Cry1Ac的敏感性判断抗性等位基因遗传互补情况。SC23和SW34品系在钙粘蛋白位点与敏感品系表现为遗传互补,而与SCD-r1品系不能遗传互补；该结果表明SC23和SW34抗性品系对Cry1Ac的抗性均与钙粘蛋白等位基因的变异相关。因此,对这两个抗性品系的钙粘蛋白基因全长cDNA进行了克隆和测序。结果发现SC23和SW34钙粘蛋白基因编码的氨基酸序列与敏感品系相比长度不变,氨基酸序列存在多个多态性位点。因此,SC23和SW34抗性品系的钙粘蛋白可能通过氨基酸替换导致对Cry1Ac产生抗性。